细水雾与固体木垛火相互作用的红外热像研究

利用TVS－2000ST型热系统,以热电偶为辅助观察和测量细水雾与火焰相互作用前后火焰热场的结构的变化,分别对细水雾与不同尺寸和功率的固体木火的相相作用进行了实验研究,为进一步认识细水雾与固体扩散火焰相互作用的机理提供了简捷可靠的实验手段。     

细水雾与火焰相互作用的热成像全场动态测量

利用ＴＶＳ－２０００ＳＴ热像系统对细水雾与火焰相互作用过程中的动态热场进行了测试,获取了细水雾作用前后火焰热场信息变化的时空分布,从而为进一步深化认识细水雾与火焰相互作用的机理提供了简捷可靠的实验手段。同时,对在不同水压下细水雾与火焰相互作用的全过程进行了动态测试。     

细水雾抑制气体火焰的实验测量

运用APV(Adaptive Phase／Doppler Velocimeter)系统、红外热成像方法和热电偶测温方法对细水雾和气体扩散火焰的作用过程中雾通量等雾场特性做了有效的测量，研究了细水雾和气体扩散火焰的作用过程。探索细水雾抑制扩散火焰的机理和规律。采用一种可以分离出细水雾灭火时不同机理相对贡献的实验方法，得到了比较理想的结论，用实验数据形象定量的表征出了在细水雾灭火时，水雾的蒸发潜热吸热作用、热容吸热作用以及稀释氧气作用对抑制气体扩散火焰所起的相对贡献。在实验条件下，讨论了细水雾各种灭火机理，合理解释了实验中出现的一些现象。实验研究表明，细水雾的各种灭火机理对于抑制火焰所发挥的作用不同，这对于细水雾灭火技术的发展很有意义。     

红外热成像方法测量火旋风温度的实验研究

应用热成像方法获得了火旋风特有的物理现象，火焰的大高度直径比；并将细水雾作用于火旋风和油池火实验；相同的雾通量作用下，火旋风能被熄灭，油池火却不能被灭掉。由此而对细水雾作用于火旋风的机理进行了讨论，对于不同物理形态的火焰，细水雾灭火的有效性不同。并对细水雾抑制熄灭火旋风火灾机理的研究提出了一种有效的实验方法。     

利用锥型量热计研究细水雾作用下的油池火热释放速率

热释放速率是燃烧过程最基本的特性参数之一，在研究细水雾与油池火相互作用时可以用来表示其动态发展过程．基于燃烧耗氧原理，锥型量热计被广泛利用来测量热释放速率，其测量条件之一是进入测量系统的气体仅来自于环境空气．当利用锥型量热计来研究细水雾与油池火相互作用时，部分细水雾会受热气化并改变进入锥型量热计中气体浓度，从而导致一定的热释放速率测量误差．本文提出了一种简单的方法来修正相应的热释放速率数据，并在此基础上利用锥型量热计研究了细水雾作用下的油池火热释放速率特性．实验中着重考虑了油池尺度、燃料特性、细水雾雾通量等因素的作用． 研究结果表明，在足够雾通量的细水雾作用下，热释放速率明显降低，然而在少量细水雾作用下，热释放速率会有所啬增加，对于一些不能完全燃烧的燃料试样，后者更加明显．     

用红外热成像方法研究纸板表面火蔓延特性

应用红外热成像方法实验研究了在一定风速情况下(顺风／逆风)典型的可燃固体材料硬纸板上下表面都处于流场中的情况，表面火蔓延的特性；并与施加超细水雾后火焰的蔓延状态对比，探究了细水雾对固体燃料火焰的抑制作用，为矿井中传送带类型的火灾的处理方法等工程应用定性地给出了一种实验依据。     

细水雾与射流卷吸现象的LDV/APV测量研究

本文利用三维激光多普勒测 计和自适性相位移普勒速度计系统（三维ＬＤＶ／ＡＰＶ系统）,通过观察和测量细水雾被射郑吸的现象,获取了细水雾的平均速度,平均粒径和雾能量等特性参数,深化认识细水雾被射流卷吸的机理,为下一步进行细水雾被火焰卷吸现象的实验研究打下了良好的基础。     

三维LDV/APV系统研究细水雾与射流卷吸现象

利用三维激光多普勒测速计和自适性相位多普勒速度计系统（三维ＬＤＶ／ＡＰＶ系统）,通过观察和测量劝水雾被射流卷吸的现象,获取了细水雾的平均速度、平均粒径和雾通量等特性参数,深化认识细水雾被射流卷吸的机理,为下一步进行细水雾被火焰卷吸现象的实验研究打下了良好的基础。     

紫外激光与半导体相互作用研究进展综述

紫外激光与半导体相互作用是当今国内外研究的热点。综述了紫外激光与半导体相互作用在光电子产业、激光加工、激光表面改性等方面的应用。介绍了紫外激光与半导体相互作用的基本原理,总结了紫外激光烧蚀半导体的理论模型,包括热传导模型、载流子耦合扩散模型、光化学模型、表面热蒸发模型、双温模型、表面充电模型等。总结了关于损伤形貌、烧蚀阈值和紫外激光损伤半导体机理的实验研究。提出了紫外激光与半导体相互作用可能的研究和新的应用方向。     

LIBS应用于甲烷层流扩散火焰空间分布研究

为了研究扩散火焰空间分布特性,采用具有空间分辨能力的激光诱导击穿光谱技术对甲烷/空气本生灯扩散火焰进行了实验研究,得到了不同流量（0.100L/min,0.120L/min）、不同高度（7mm,9mm,11mm）的火焰以及中心轴线上的击穿阈值、等离子体能量、光谱强度比等相关参量的分布情况。结果表明,等离子体能量可以用来定性描述扩散火焰温度空间变化规律,结合分析等离子体能量和H/O谱线强度比的分布情况可确定扩散火焰不同高度上火焰前沿的位置以及第二燃烧区域的宽度;根据相关实验点近似得到H/O谱线强度比与火焰局部当量比线性关系式,可得到不同流量条件下扩散火焰轴向当量比分布情况以及火焰长度。此研究结果对于激光诱导击穿光谱技术应用于燃烧诊断方面具有重要意义。     

细水雾发生及抑制液体火焰的实验研究

本文设计加工了细水雾发生器，并且应用三维LDV／APV(Adaptive Phase/Doppler Velocimeter)系统对其产生的细水雾雾场特性参数做了有效的测量，并在此基础上进行了细水雾抑制液体火有效性的模拟实验．利用热像仪、热电偶和摄像机等仪器研究了这种细水雾抑制熄灭煤油火和酒精火的过程。实验结果表明细水雾技术具有应用在灭火系统上的可行性，并具有优越的特点。     

人造水雾对红外辐射衰减的建模与仿真研究

在建立水雾红外衰减模型时,通常把水雾空间看作单一均匀整体进行处理,然而雾滴的扩散现象会使水雾的雾滴密度无法做到处处相等,所以仿真结果与实际情况之间普遍存在较大偏差。针对这一问题,基于高斯扩散理论与Mie散射理论,提出了一种新的建模方案。通过将水雾空间划分为多个子空间,并计算每个子空间内水雾的消光性能,提高了建模的准确性;同时根据仿真结果,分析了水雾在不同方向上的红外辐射衰减能力。该研究对于制定有效的红外对抗策略具有一定的参考价值。     

激光多普勒细水雾雾场特性实验研究

结合细水雾的特点和粒子的光散射理论,对三维APV(adaptivephase/Dopplervelocimeter)的光路系统设计了合适的参数,并进行了合理地布局。对细水雾雾场进行了实验研究,细水雾的速度分布、滴径分布以及雾通量的测量等都得到了合理的实验结果。     

细水雾测量中APV的光路布局

结合细水雾的特点和粒子的光散射理论 ,通过模拟计算和实验研究 ,对APV (AdaptivePhase DopplerVelocimeter)光路系统设计了合适的参数 ,并进行了合理布局。对细水雾雾场中粒子的特性参数进行了实验测量研究 ,对细水雾雾场的速度分布、滴径分布以及雾通量的测量等都得到了合理的实验结果。     

基于Mie 散射理论水雾介质红外辐射衰减的校正研究

水雾环境对红外辐射有着较强的衰减作用。在工业生产中水雾环境十分常见, 连铸二冷区铸坯的冷却装置采 用的就是人工水雾系统, 而准确掌握连铸二冷区铸坯表面温度对提高产品质量的稳定性具有重要意义。针对二冷区 大量水雾对连铸坯表面非接触式测温存在干扰的问题, 提出了一种基于 Mie 散射理论的校正方法。首先根据现场使 用的气水喷嘴进行模拟实验, 分析现场水雾的水流分布, 建立水雾状态模型; 然后分析水雾状态模型下红外辐射的衰 减特性, 通过模拟试验计算得到相应的消光系数, 并利用朗伯比尔定律得到红外辐射衰减的校正因子, 将校正因子添 加至非接触式红外测温系统中进行实时温度值的校正。研究表明, 通过校正因子的导入能够有效地提高非接触式红 外测温系统的精度。     

Nd∶GGG激光晶体热容工作下的热致效应与冷却特性数值模拟

基于对称双侧激光二极管(LD)抽运Nd∶GGG(掺钕钆镓石榴石)激光晶体板条,从热传导基本方程出发,以废热等效于内热源模型为前提,利用有限元分析软件ANSYS对Nd∶GGG板条在热容工作下的瞬态温度场及应力场进行了数值模拟,分析了在不同边界条件下温度和应力随时间和空间的变化特性及其热致变形。计算结果表明:在激光发射阶段,边界非绝热使得板条在垂直光轴方向产生温度梯度,由此产生的折射率梯度和应力梯度导致距离光轴最远的板条边缘和光轴处产生约0.2μm的变形量。同时模拟了冷却阶段空气对流冷却、水循环冷却及喷雾冷却条件下的温度变化过程,研究了适用于热容板条固体激光器工作的冷却手段。     

Prediction and Measurement of Electron Density and Collision Frequency in a Weakly Ionised Pine Fire

Pine litter flame is a weakly ionised medium. Electron-neutral collisions are a dominant form of particle interaction in the flame. Assuming flame electrons to be in thermal equilibrium with neutrals and average electron-neutral collision frequency to be much higher than the plasma frequency, the propagation of microwaves through the flame is predicted to suffer signal intensity loss. A controlled fire burner was constructed where various natural vegetation species could be used as fuel. The burner was equipped with thermocouples and used as a cavity for microwaves with a laboratory quality network analyzer to measure wave attenuation. Electron density and collision frequency were then calculated from the measured attenuation. The parameters are important for numerical prediction of electromagnetic wave propagation in wildfire environments. A controlled pine litter fire with a maximum flame temperature of 1080 K was set in the burner and microwaves (8–10.5 GHz) were caused to propagate through the flame. A microwave signal loss of 1.6–5.8 dB was measured within the frequency range. Based on the measured attenuation, electron density and electron-neutral collision frequency in pine fire were calculated to range from 0.51–1.35?×?10¹⁶ m^?3 and 3.43–5.97?×?10¹⁰ s^?1 respectively.